단위계, 압력단위

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lbm 파운드 매스 (질량 : si 단위로는 kg 이 있죠) lbf 파운드 포스 (중량 : si 단위로는 N(뉴톤)이 있습니다.) (질량*중력가속도) lb 파운드 (보통 파운드 포쓰를 lb라 하는걸로 알고 있습니다.) kgf 라는 것은 킬로그램중 이라는 힘의 단위입니다. 그냥 kg 이라는 것은 질량의 단위죠... 힘의 단위에는 N (뉴턴) 이 있는데, 만약 1 kg 의 질량을 가진 물체를 1 m/s² 으로 가속시키는 힘을 1 N 이라고 합니다.  1 kg * 1 m/s² = 1 kg m/s² = 1 N 1kgf 는 중력상태에서 1kg 의 질량을 가지는 물체가 갖는 힘입니다. 즉, 1 kg * G = 1 kg * 9.8066 m/s² = 1 kgf 가 되는 것이죠... 여기서 G = 9.8066 m/s² 으로 중력가속도를 뜻합니다. 그러다면 1 kgf = 9.8066 N 이 되겠죠... lb (pound) 는 영국공학단위체계에서 쓰는 힘의 단위입니다... 미국,영국 등에서 쓰죠.. 정확하게 lb는 두가지가 있습니다.. lbm (pound mass) , lbf (pound force)... lbm은 질량의 단위죠 kg 과 같은 차원입니다. 그리고 lbf는 힘의 단위입니다... N 또는 kgf 와 같은 차원입니다..  그런데 문제는 미국이나, 영국에서는 질량을 기준으로 말하지 않고 힘을 기준으로 말합니다.. 우리나라에서 10 kg 이다... 라고 하면 질량이 10kg 이다 라고 생각하면 되는데, 미국이나, 영국은 10 lb 이다.. 라고 하면 질량이 10 lb 가 아니라 무게, 즉 중력가속도를 곱한 값이 10 lb 이다... 라고 하는 것이죠.. 따라서 그냥 lb 라는 말은 lbf 라는 말을 뜻합니다.. 이것때문에 미국이나 영국에서 건너온 녀석들의 단위가 무지 헥깔리죠... 영국에서는 기본질량의 단위로 slug (슬러그)를 사용합니다. 1 slug = 32.2 lbm 입니다. 같은 질량인데 단위가 틀리죠... 1 slug 의 물체를 1 ft/s² 으로 가속시키는데 필요한 힘을 1 lbf 라고 합니다. 1 lbf = 1 slug * 1 ft/s² 같은 방법으로 1 lbm 의 무게를 중력가속도로 가속시키면 lbf 의 힘이 나오겠죠... 1 lbm * G = 1 lbm * 32.17 ft/s² = 32.17 lbf 가 나옵니다.. 여기서 G도 아까 9.8066 m/s² 과 같은 중력가속도 입니다. 단위를 환산하면 32.17 ft/s² 이 나옵니다. 그렇다면 Kg, kgf, N, lb, lbm, lbf 에 대하여 잘 아셨죠~ ^^;; 단위를 환산하면 힘에 있어서는...  1 N = 0.2248 lbf , 1 lbf = 4.448 N  1 kgf = 9.8066 N , 1 N = 0.101972 kgf  그리고 무게에 있어서는... 1 kg = 0.0685 slug , 1 slug = 14.59 kg 1 slug = 32.2 lbm , 1 lbm = 0.031 slug 길이에 있어서는 1 m = 3.281 ft , 1 ft = 0.3048 m 12 in = 1 ft , 10 mm = 1 cm 그럼 결론이 나오죠~ 1 kgf/mm² = 980.66 N/cm² = 1422.13 lb/in² kg/cm²은 단위가 안맞기때문에 환산이 안됩니다... 하지만, 억지로라도 한다면 1 kg 을 통상 1 kgf로 사용하게 때문에 1 kg/mm² = 100 kgf/cm² 이 되겠죠... 1psi 라고 하는 단위는 1 lbf의 힘이 1 in^2 의 면적에 작용할 때의 압력입니다. 여기서 잠깐, lb란 파운드를 뜻합니다. 그리고 lbs란 파운드의 복수, 즉, 2파운드 이상일때 s를 붙입니다. 그러니까 이것을 MKS단위계에서는 kg(질량)과 같은 물리량으로 보시면 되겠습니다. 단, 값은 틀리겠지요.. 1 lbs= 0.453599 kg 입니다. (저는 얼추 계산할때 1파운드는 그냥 0.5kg이다... 생각합니다.) 그리고 lbf란 단위 보셨습니까? 이것은 파운드*중력가속도인 무게를 나타내는 단위입니다. MKS단위계에서는 kgf(무게)와 같은 물리량이지요... 우리가 일상적으로 질량과 무게를 혼돈하여 쓰긴 하지만  엄연히 다른 물리량입니다. 무게라는 것은 지구의 인력 범위를 떠난 순간, 하등의 쓸모없는 것이 되어버리지만, 질량이라는 것은 변하지 않는 고유한 값이지요...? 자, 이제 본론으로 들어와서, 1 psi 는 1 lbf / 1 in^2 , 즉, 1인치 제곱의 면적 당 1파운드의 무게가 작용할 때의 압력입니다.  즉, Pound per Square Inch (PSI)의 약자입니다... MKS단위로서는 kgf/mm^2, kgf/cm^2, kgf/m^2 등이 같은 물리량입니다.  단, 우리가 일상적으로 kg/cm^2 이렇게 쓰는 경우가 있는데 이것은 질량/면적의 단위가 아니고 kgf를 그냥 kg으로 써도 대부분 다 아니까 그렇게 쓰는 것입니다. 질량이란 가속도를 받지 않고서는 절대 힘이 될 수 없기 때문에 kg/cm^2 은 엄밀히 말씀드리면 틀린 표현입니다. 1 lbf= 1 lb * 중력가속도 = 0.453599 kg * 중력가속도 = 0.453599 kgf 가 되겠지요.... 1 inch^2 = 1 (2.54cm)^2 = 6.4516 cm^2 입니다. 1 psi = 1 lbf / 1 inch^2 = 0.453599 kgf / 6.4516 cm^2 = 0.070308 kgf/cm^2 입니다. 그럼 30 psi= 2.109 kgf/cm^2 이 되겠네요... 실제 일상 생활에서는 1 psi = 0.07 kgf/cm^2 정도로 생각합니다. 그래서 30 psi는 2.1kgf/cm^2 뭐 이렇게 빨리 계산을 하지요...       1.    힘(Force)   무게 =  질량 ×중력가속도 N= Kgm/sec2 1 Kgf = 9.8 Kgm/s2 =9.8 N Pa = N/m2 = [N/m2] [Kgf/9.8N] [m2/1002Cm2]    = [1/9.8E-4] Kgf/Cm2     a)       1 Mpa = 106 Pa = [106/(9.8E-4)] Kgf/Cm2 = 10.204 Kgf/Cm2   b)       1 Mpa = 10.204 [Kgf/Cm2] [1bf/0.45359 Kgf] [2.542Cm2/in2] = 145.136 psi       2.    점도(Viscosity)   1 PS     =               100 CPS(DYNAMIC) 1 ST    =               100 CST(KINEMATIC) 1 Pa.s  =               1 N. s/m2 = 1 Kg/m.s = 1000 CPS   Poise = STOKE ×DENSITY(밀도) { (m2/sec ×g/m3) = Kg/m.sec   1 St      =               m2/sec 1 ps     =               N.sec/m2                               N = (kg.m/sec2) 1 ps     =               (kg.m/sec2) sec/m2 = Kg/m.sec     3.    경도(Hardness)   Shore A = { (JIS  A  ×  7.66)  +  1} / 8     4.    열전도율(Thermal Conductivity)   측정단위 SI 단위 환산 계수 cal/(cm.sec.℃) W/(m.K) 418.605   5.    인장강도(Tensile strength)   측정단위 SI 단위 환산 계수 Kgf/cm2 MPa 0.0980665     6.    인열강도(Tear strength)   측정단위 SI 단위 환산 계수 Kgf/cm N/mm 0.980665